Каолин - металл емес минерал, ол негізінен каолинит тобының саз минералдарынан тұратын саз бен сазды жыныстың бір түрі. Ақ және нәзік көрінісіне байланысты ол Байюнь топырағы деп те аталады. Цзянси провинциясының Цзиндэчжэнь қаласындағы Гаолин ауылының атымен аталған.

Оның таза каолині ақ түсті, нәзік және құрылымы жұмсақ, пластикалық және отқа төзімділік сияқты жақсы физикалық және химиялық қасиеттері бар. Оның минералды құрамы негізінен каолинит, галлуазит, гидрослюда, иллит, монтмориллонит, сондай-ақ кварц және дала шпаты сияқты минералдардан тұрады. Каолиннің қолданылу аясы кең, негізінен қағаз жасауда, керамикада және отқа төзімді материалдарда, содан кейін жабындарда, резеңке толтырғыштарда, эмаль глазурьлерінде және ақ цемент шикізатында қолданылады. Аз мөлшерде ол пластикте, бояуда, пигменттерде, тегістеу дөңгелектерінде, қарындаштарда, күнделікті косметикада, сабында, пестицидтерде, фармацевтикада, тоқыма бұйымдарында, мұнай, химия, құрылыс материалдарында, ұлттық қорғаныста және басқа да өнеркәсіп салаларында қолданылады.

Процесс сипаттамалары
Бүктелетін ақтық Жарықтық

Ақтық - каолиннің технологиялық көрсеткіштерінің негізгі параметрлерінің бірі, ал жоғары тазалықтағы каолин ақ түсті болады. Каолиннің ақтығы табиғи ақтық және күйдірілген ақтық болып бөлінеді. Керамикалық шикізат үшін күйдірілгеннен кейінгі ақтық маңыздырақ, ал күйдірілген ақтық неғұрлым жоғары болса, сапасы соғұрлым жақсы болады. Керамикалық процесс 105 ℃ температурада кептіру табиғи ақтықтың бағалау стандарты болып табылады, ал 1300 ℃ температурада күйдірілген ақтықтың бағалау стандарты болып табылады деп белгілейді. Ақтықты ақтық өлшегішті пайдаланып өлшеуге болады. Ақтық өлшегіш 3800-7000Å жарықтығын өлшейді. Бұл жарықтың толқын ұзындығында (яғни, 1 ангстрем = 0,1 нанометр) шағылыстыруын өлшеуге арналған құрылғы. Ақтық өлшегіште сынақ үлгісінің шағылысу коэффициенті стандартты үлгінің шағылысу коэффициентімен (мысалы, BaSO4, MgO және т.б.) салыстырылады, нәтижесінде ақтық мәні алынады (мысалы, 90 ақтық, бұл стандартты үлгінің шағылысу коэффициентінің 90%-ына тең).

Жарықтық - ақтыққа ұқсас процесс қасиеті, ол 4570Å-ге тең. (Ангстрем) толқын ұзындығының жарық сәулеленуі кезіндегі ақтық.

Каолиннің түсі негізінен оның құрамындағы металл оксидтеріне немесе органикалық заттарға байланысты. Әдетте Fe2O3 бар болса, ол қызғылт қызыл және қоңыр сары болып көрінеді; Fe2+ бар болса, ол ашық көк және ашық жасыл болып көрінеді; MnO2 бар болса, ол ашық қоңыр түсті болып көрінеді; егер құрамында органикалық заттар болса, ол ашық сары, сұр, көк, қара және басқа да түстерде болады. Бұл қоспалар каолиннің табиғи ақтығын төмендетеді. Олардың ішінде темір мен титан минералдары да кальцийленген ақтыққа әсер етіп, фарфорда түрлі-түсті дақтарды немесе балқытылған тыртықтарды тудыруы мүмкін.

Бөлшектердің өлшемінің бүктелуі
Бөлшектердің өлшемінің таралуы табиғи каолиндегі бөлшектердің әртүрлі бөлшектер өлшемдерінің берілген үздіксіз диапазонындағы (миллиметрмен немесе микрометрлік тормен көрсетілген) үлесін білдіреді, пайыздық құраммен көрсетілген. Каолиннің бөлшектердің өлшемінің таралу сипаттамалары кендердің селективтілігі мен технологиялық қолданылуы үшін үлкен маңызға ие. Оның бөлшектерінің өлшемі оның пластикалығына, балшық тұтқырлығына, ион алмасу қабілетіне, қалыптау өнімділігіне, кептіру өнімділігіне және күйдіру өнімділігіне айтарлықтай әсер етеді. Каолин кені техникалық өңдеуді қажет етеді, және оны қажетті ұсақтыққа дейін өңдеу оңай ма, жоқ па, кен сапасын бағалау стандарттарының біріне айналды. Әрбір өнеркәсіптік бөлімнің әртүрлі мақсаттар үшін каолиннің бөлшектерінің өлшемі мен ұсақтығына қойылатын нақты талаптары бар. Егер Америка Құрама Штаттары жабын ретінде қолданылатын каолиннің 2 мкм-ден аз болуын талап етсе, m мөлшері 90-95% құрайды, ал қағаз толтырғыш материал 2 мкм-ден аз болса, m 78-80% құрайды.

Бүктеп байлау
Адгезия каолиннің пластикалық емес шикізатпен бірігіп, пластикалық балшық массаларын түзу және белгілі бір дәрежеде кептіру беріктігіне ие болу қабілетін білдіреді. Байланыстыру қабілетін анықтау үшін каолинге стандартты кварц құмын (массалық құрамы 0,25-0,15 бөлшектер өлшемі фракциясы 70% және 0,15-0,09 мм бөлшектер өлшемі фракциясы 30%) қосу қажет. Оның биіктігін пластикалық саз массасын және кептіруден кейін иілу беріктігі сақталған кездегі ең жоғары құм құрамына қарай бағалау керек, неғұрлым көп құм қосылса, бұл каолиннің байланыстыру қабілеті соғұрлым күшті болады. Әдетте, күшті пластикалық каолиннің байланыстыру қабілеті де күшті болады.

Бүктелетін желім
Тұтқырлық дегеніміз ішкі үйкеліске байланысты оның салыстырмалы ағынына кедергі келтіретін сұйықтықтың сипаттамасын білдіреді. Оның шамасы (ішкі үйкелістің 1 бірлік ауданына әсер ететін) тұтқырлықпен, Па · с бірліктерінде көрсетіледі. Тұтқырлықты анықтау әдетте 70% қатты құрамды қамтитын каолин балшығындағы айналу жылдамдығын өлшейтін айналмалы вискозиметрді қолдану арқылы өлшенеді. Өндіріс процесінде тұтқырлық өте маңызды. Бұл керамика өнеркәсібінде маңызды параметр ғана емес, сонымен қатар қағаз жасау өнеркәсібіне де айтарлықтай әсер етеді. Деректер бойынша, шетелде каолинді жабын ретінде пайдаланған кезде, төмен жылдамдықты жабын үшін тұтқырлық шамамен 0,5 Па · с, ал жоғары жылдамдықты жабын үшін 1,5 Па · с-тан аз болуы керек.

Тиксотропия гельге айналған және ағып кетпеген суспензияның кернеуден кейін сұйық күйге айналуын, содан кейін статикалық күйде болғаннан кейін біртіндеп бастапқы күйге қоюлануын сипаттайды. Қалыңдық коэффициенті оның өлшемін көрсету үшін қолданылады және ол ағып кету вискозиметрі мен капиллярлық вискозиметрді пайдаланып өлшенеді.

Тұтқырлық пен тиксотропия балшықтағы минералды құраммен, бөлшектердің өлшемімен және катион түрімен байланысты. Әдетте, негізгі алмастырылатын катион ретінде монтмориллонит, ұсақ бөлшектер және натрийдің көп мөлшері барлардың тұтқырлығы мен қоюлану коэффициенті жоғары болады. Сондықтан, бұл процесте оның тұтқырлығы мен тиксотропиясын жақсарту үшін жоғары пластикалық сазды қосу және ұсақтығын жақсарту сияқты әдістер жиі қолданылады, ал оны азайту үшін сұйылтылған электролит пен су мөлшерін арттыру сияқты әдістер қолданылады.